基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析

发布时间：2017-10-12 05:38

  本文关键词：基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析

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【摘要】：环境污染越来越严重，粉尘污染越来越受到人们的重视。喷雾轴流风机可有效降低空气中的粉尘浓度，轴流风机的性能很重要，，对旋轴流风机结构紧凑、风量大，利于提高风机的射程。 通过逆向工程对叶轮模型进行逆向建立，主要对对旋轴流风机气流场进行CFD数值模拟分析，以风机射程作为试验指标，选取集流器、两级叶轮、出风筒处几个重要参数作为试验因素进行了正交试验分析，得到风机射程最远的最优参数组合，并对各因素对风机射程的影响趋势进行分析。对最优参数组合模型进行数值模拟分析，验证了正交试验的可行性，对风机设计提供一定的指导意义。 对旋轴流风机性能参数很重要，基于正交试验对风量、出口轴向风速、两级叶轮轴功率等参数进行分析，分析了各因素对风机性能参数影响的主次顺序以及影响趋势。外部气流的特性取决于出风筒出口处气流的性能参数，探讨了出口气流性能参数与射程的关系。 基于各因素对两级叶轮轴功率的影响趋势，对两级叶轮轴功率进行了合理匹配。基于风机内部流场迹线分析，对风机进行了改进。对改进后的风机模型外部气流场速度进行分析，分析了外部风场轴线及各截面的速度分布。对风机内部流场及两级叶轮处静压及速度进行分析，探讨了其静压及速度分布规律。
【关键词】：对旋轴流风机 CFD数值模拟分析 正交试验 风机射程
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH432.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.1.1 粉尘污染与治理9
• 1.1.2 对旋轴流风机简介9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 喷雾轴流风机流场的研究现状10-11
• 1.2.2 对旋轴流风机的研究现状11-14
• 1.2.3 逆向工程在曲面建模中的研究现状14
• 1.2.4 正交试验法在风机分析中研究现状14-15
• 1.3 课题研究的背景和意义15-16
• 1.4 课题主要研究内容16-17
• 第2章 对旋轴流风机建模及其流场数值模拟17-27
• 2.1 叶轮模型的建立17-20
• 2.1.1 逆向工程17-19
• 2.1.2 叶片分析19-20
• 2.2 对旋轴流风机结构参数的初步确定20-22
• 2.3 对旋轴流风机数值模拟参数的确定22-25
• 2.3.1 对旋轴流风机流场的建立及网格的划分22-23
• 2.3.2 数值模拟参数的设定23-25
• 2.4 气流场数值模拟结果25
• 2.5 本章小结25-27
• 第3章 基于正交试验法的对旋轴流风机射程优化27-38
• 3.1 正交试验设计27-29
• 3.1.1 试验因素的选择27-29
• 3.1.2 正交表的确立29
• 3.2 对旋轴流风机射程的正交试验分析29-36
• 3.2.1 直观分析32
• 3.2.2 方差分析32-34
• 3.2.3 最优方案的确定34-36
• 3.3 对旋轴流风机外部射流分析36
• 3.4 本章小结36-38
• 第4章 对旋轴流风机主要性能参数的正交试验分析38-54
• 4.1 风机定律38
• 4.2 对旋轴流风机主要性能参数38-41
• 4.3 对旋轴流风机出口处性能参数分析41-47
• 4.3.1 风量41-42
• 4.3.2 出口轴向风速42-43
• 4.3.3 出口径向风速43-44
• 4.3.4 出口静压44-45
• 4.3.5 出口全压45-46
• 4.3.6 对旋轴流风机射程与出口处性能参数的关系46-47
• 4.4 对旋轴流风机其他性能参数分析47-53
• 4.4.1 Ⅰ级轴功率48
• 4.4.2 Ⅱ级轴功率48-50
• 4.4.3 全压效率50-51
• 4.4.4 Ⅰ级叶轮全压51-52
• 4.4.5 Ⅱ级叶轮全压52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 对旋轴流风机的改进54-67
• 5.1 两级叶轮轴功率匹配54-56
• 5.2 对旋轴流风机的改进56-58
• 5.2.1 对旋轴流风机内部迹线分析56
• 5.2.2 对旋轴流风机结构的改进56-57
• 5.2.3 改进后对旋轴流风机模拟结果分析57-58
• 5.3 对旋轴流风机外部出风场速度分析58-59
• 5.4 对旋轴流风机内部流场分析59-66
• 5.4.1 对旋轴流风机内部轴线剖面流场分析60-61
• 5.4.2 对旋轴流风机内部特征截面流场分析61-64
• 5.4.3 对旋轴流风机两级叶轮分析64-66
• 5.4 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-74
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果74-75
• 致谢75-76
• 作者简介76

【参考文献】

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本文编号：1016962